帶有環形入口/出口配件的熱交換器的制造方法
【專利說明】帶有環形入口/出口配件的熱交換器
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求保護在2013年2月8日提交的美國臨時專利申請61/762，412的優先權和權益，該申請的內容以引用的方式并入到本文中。
技術領域
[0003]本發明涉及一種熱交換器，其具有組合的入口 /出口配件，組合的入口 /出口配件具有一體式構造并且提供增強的密封和對準。
【背景技術】
[0004]在熱交換器的制造中，零件必須以高精度組裝以確保可靠的密封和性能。在某些熱交換器配置中，在所需公差內組裝可能是有挑戰性的，使得難以實現熱交換器的兩個部分的可靠并且準確密封和對準。
【發明內容】
[0005]根據一實施例，提供一種熱交換器，包括:至少第一封閉流體流動通路和第二封閉流體流動通路，其中流體流動通路中的每一個限定于第一壁與第二壁之間；設置于第一流動通路和第二流動通路中的每一個的第一壁中的第一連通開口和第二連通開口，其中第一流動通路的第一連通開口與第二流動通路的第一連通開口對準，并且第一流動通路的第二連通開口與第二流動通路的第二連通開口對準；設置于第一流動通路的第二壁中的入口 /出口開口，其中入口 /出口開口與第一流動通路的第一壁中的第一連通開口對準；接納于入口 /出口開口中的入口 /開口配件，其中入口 /出口配件具有由外部環形通路圍繞的內部管狀通路，其中內部管狀通路由內部圓柱形管限定，內部圓柱形管具有第一端和第二端，其中入口 /出口配件還包括外環形圈，外環形圈具有第一端和第二端，其中外環形圈圍繞內部圓柱形管并且連接到內部圓柱形管，并且其中外部環形通路限定于內部圓柱形管與外環形圈之間；其中外環形圈的第二端具有圍繞外部環形通路的平面密封表面，并且其中外環形圈的平面密封表面密封地連接到圍繞入口/出口開口的第一流動通路的第二壁的區域，使得第一流動通路與入口 /出口配件的外部環形通路流體流動連通；并且內部圓柱形管的第二端延伸穿過第一流動通路并且與第二流動通路成密封流體流動連通，使得第二流動通路與入口/出口配件的內部管狀通路成流體流動連通。
[0006]根據一實施例，第一流動通路和第二流動通路由相應的第一板對和第二板對限定，板對中的每一對包括在其邊緣處密封在一起的一對板，并且其中第一板包括第一壁并且第二板包括第二壁，并且入口 /出口開口與第一流動通路和第二流動通路中的每個的第一連通開口基本上同心對準。
[0007]根據一實施例，內部圓柱形管的第一端延伸超過外環形圈的第一端，并且具有設置有彈性密封構件的外表面，彈性密封構件用于將內部圓柱形管的第一端密封在流體開口的第一內鉆孔內。
[0008]根據一實施例，外環形圈具有設置有彈性密封構件的圓柱形外表面，彈性密封構件用于將環形圈的圓柱形外表面密封到所述流體開口的第二內鉆孔內，其中第一內鉆孔和第二內鉆孔彼此同心。
[0009]根據一實施例，外環形圈的彈性密封構件和內部圓柱形管的彈性密封構件各包括O形圈。
[0010]根據一實施例，外環形圈與內部圓柱形管一體地形成。
[0011]根據一實施例，外環形圈通過多個腹板剛性地連接到內部圓柱形管，使得外環形圈與內部圓柱形管同心。
[0012]根據一實施例，外環形圈的平面密封表面具有環形形狀，具有外周界邊緣和內周界邊緣，其中平面密封表面在外周界邊緣處的直徑大于入口 /出口開口的直徑，并且平面密封表面在內周界邊緣處的直徑小于入口/出口開口的直徑。
[0013]根據一實施例，外環形圈的第二端包括肩部，肩部位于平面密封表面的內周界邊緣處并且從外部環形通路向外，其中肩部具有小于入口 /出口開口直徑的直徑，并且接納于入口 /出口開口內。
[0014]根據一實施例，肩部基本上是圓柱形并且相對于平面密封表面以約90度成角度。
[0015]根據一實施例，肩部直徑以至少與熱交換器的疊加公差變化一樣大的量不同于所述入口/出口開口的直徑。
[0016]根據一實施例，平面密封表面通過釬焊或焊接而密封到第一流動通路的第二壁上。
[0017]根據一實施例，內部圓柱形管的第二端具有外圓柱形表面，外圓柱形表面具有小于第一流動通路的第一壁中的第一連通開口直徑的直徑，并且管的外圓柱形表面密封到第一流動通路的第一壁。
[0018]根據一實施例，內部圓柱形管的外圓柱形表面密封到第一流動通路的第一連通開口的內周界表面。
[0019]根據一實施例，內部圓柱形管的外圓柱形表面通過釬焊或焊接而密封到第一流動通路的第一壁。
[0020]根據一實施例，第一流動通路的第一壁與第二流動通路的第一壁接合，并且第一流動通路和第二流動通路的第一連通開口基本上彼此同心對準。
[0021]根據一實施例，內部圓柱形管的第二端至少部分地延伸穿過第二流動通路的第一壁中的第一連通開口。
[0022]根據一實施例，內部圓柱形管的第二端在第二流動通路的第一連通開口內密封到第二流動通路的第一壁。
[0023]根據一實施例，一空間設置于第一流動通路的第一壁與第二流動通路的第一壁之間。
[0024]根據一實施例，間隔件設置于第一流動通路的第一壁與第二流動通路的第一壁之間的空間中，其中間隔件包括:中空內部；第一端，該第一端在圍繞第一流動通路的第一連通開口的區域中與第一流動通路的第一壁形成密封連接；以及第二端，該第二端在圍繞第二流動通路的第一連通開口的區域中與第二流動通路的第一壁成密封連接。
[0025]根據一實施例，間隔件包括:環形圈，其具有內圓柱形側壁；與內圓柱形側壁間隔開的外圓柱形側壁；以及在各側壁之間并且將各側壁連接在一起的橋接部，其中內圓柱形側壁、外圓柱形側壁和橋接部一起限定間隔件的中空內部。
[0026]根據一實施例，間隔件的圓柱形側壁和橋接部的截面具有U形外觀。
[0027]根據一實施例，間隔件的第二端包括肩部，肩部接納于第二流體流動通路的第一壁中的第一連通開口內。
[0028]根據一實施例，間隔件還包括彈性密封構件，彈性密封構件呈接納于中空內部中的密封圈的形式。
[0029]根據一實施例，第一流動通路的第一壁具有環形凹槽，環形凹槽圍繞在其內形成的第一連通開口，并且彈性密封構件具有接納于環形凹槽內的第一端和與橋接部接合的、接納于間隔件的中空內部之內的第二端。
[0030]根據一實施例，彈性密封構件具有矩形截面。
[0031]根據一實施例，彈性密封構件具有沿徑向測量的一定厚度，該厚度小于間隔件120的內圓柱形側壁與外圓柱形側壁之間的距離。
【附圖說明】
[0032]現將參考附圖僅以舉例說明的方式描述發明，在附圖中:
[0033]圖1是根據本發明的第一實施例的熱交換器的側視圖；
[0034]圖2是沿著圖1的熱交換器的中心縱向軸線的放大局部截面圖，示出了熱交換器的裝配端；
[0035]圖3是類似于圖2的另一放大縱向截面圖。
[0036]圖3A和圖3B是示出了在入口 /出口配件的內部圓柱形管的第二端處的、替代的密封布置的放大局部截面圖；
[0037]圖4是沿著圖1的熱交換器的中心縱向軸線的放大局部截面圖，示出了熱交換器的遠離配件的端部；
[0038]圖5和圖6是單獨地示出了根據本發明的環形入口 /出口配件的對應的立體正視圖和立體后視圖；
[0039]圖7是示出了根據本發明的環形入口 /出口配件和熱交換器板的底部立體圖；以及
[0040]圖8是沿著根據第二實施例的熱交換器的中心縱向軸線的放大局部截面圖，示出了熱交換器的裝配端。
【具體實施方式】
[0041]在下文中參考圖1至圖7描述了根據本發明的第一實施例的熱交換器10。
[0042]熱交換器10包括第一部分12(圖1中的上部)和第二部分14(圖1中的下部)。熱交換器10的第一部分12限定第一封閉流體流動通路20 (在本文中被稱作“第一流動通路”)，其中第一流動通路20限定于第一壁22與第二壁24之間。在附圖所示的構造中，第一流動通路20由第一板對26限定，第一板對26包括在其周界邊緣處密封在一起的一對板28,30,并且其中第一板28包括第一壁22并且第二板30包括第二壁24。在第一實施例中，第一壁22和第一板28是平坦的并且是平面的。第二板30被成形，其中第二壁24形成第二板30的平坦、平面的板底部，第二壁24被具有周界密封表面34的突出的周界凸緣32所包圍，第二板30沿該周界密封表面34密封地連結到第一板28，例如通過釬焊或者焊接。
[0043]熱交換器10的第二部分14限定第二封閉流體流動通路36 (在本文中被稱作“第二流動通路”)，其中第二流動通路36限定于第一壁38與第二壁40之間。在附圖所示的構造中，第二流動通路36由第二板對42限定，第二板對26包括在其周界邊緣處密封在一起的一對板44、46，并且其中第一板44包括第一壁38并且第二板46包括第二壁40。在第一實施例中，第一壁38和第一板44是平坦的并且是平面的。第二板46被成形，其中第二壁40形成第二板46的平坦、平面的板底部，第二壁40被具有周界密封表面50的突出的周界凸緣48包圍，第二板46沿該周界密封表面34密封地連結到第一板44，例如通過釬焊或者焊接。
[0044]如附圖所示，第一壁22、38可以平行于相應的第二壁24、40，并且第一流動通路20和第二流動通路36也可以彼此平行。此外，從附圖可以看出熱交換器10具有中心縱向軸線A，中心縱向軸線A平行于板對26、42的長維度和通過第一